【儀表網(wǎng) 儀表上游】氫鍵有機(jī)框架(Hydrogen-bonded organic frameworks, 簡(jiǎn)稱HOF)具有容易再生、合成條件溫和、成本較低等特點(diǎn)，從而使其在氣體存儲(chǔ)和分離等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而主要以氫鍵和π···π 堆積等超分子弱作用構(gòu)筑的HOF材料具有較差的穩(wěn)定性，嚴(yán)重制約了HOF材料的應(yīng)用和發(fā)展。
在國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部“973”計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)和中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等基金的資助下，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室洪茂椿課題組與袁大強(qiáng)課題組通過(guò)自主設(shè)計(jì)合成了一例多孔的、具有金剛石拓?fù)涞奈逯卮┎錒OF材料(HOF-TCBP)，該材料具有較高的比表面積，優(yōu)良的水、熱穩(wěn)定性以及易再生性。研究結(jié)果表明，當(dāng)在70 oC活化后，其BET高達(dá)2066 m2 g-1，高于絕大多數(shù)HOFs材料的BET值。將該樣品浸泡在水中24 h后，其BET僅僅降低到1876 m2 g-1。而把樣品在180 oC真空活化2小時(shí)后，BET僅僅降低了7.8%；當(dāng)在190 oC真空活化2小時(shí)后，BET降低了18%，上述結(jié)果證實(shí)了其具有超高的熱穩(wěn)定性。然而將190 oC真空活化2小時(shí)后樣品溶解在少量DMF中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)可以快速得到相應(yīng)的再生材料。經(jīng)過(guò)活化處理后，其BET幾乎恢復(fù)到初始值(2052 m2 g-1)，表明該材料具有易再生性。此外，HOF-TCBP材料對(duì)低碳烴類氣體具有良好的吸附分離效果。在HOF材料領(lǐng)域，這種兼具多種優(yōu)良性質(zhì)的材料是非常罕見(jiàn)的。上述研究成果在線發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2101−2104)，該工作必將對(duì)穩(wěn)定多孔HOF材料的設(shè)計(jì)合成起到很好的借鑒作用。
此外，該研究團(tuán)隊(duì)在具有多重刺激響應(yīng)性能的多孔框架材料以及具有高的乙炔存儲(chǔ)量的多孔框架材料方面取得了較大的進(jìn)展(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 7478；Nat. Commun. 2015, 6, 7575; Chem. Sci, 2015, 6, 3466.)，以上研究成果拓寬了多孔框架材料的性能研究領(lǐng)域。
(原文標(biāo)題：福建物構(gòu)所在氫鍵有機(jī)框架材料研究中取得進(jìn)展)
